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并联PID

来源:抵帆知识网
在本程序中用到的是并联的PID(3)PID对电机转速的控制开始首先定义在PID的控制部分的微分积分时间,读取工作模式(在(1)进行定义,对CH5通道输出的油门量进行判断,)此处选取平衡模式,对俯仰横滚偏航高度的PID的积分值进行清零,对其他的传感器(GPS等)也清零,让从姿态解算中的偏航值作为目标值(在平衡模式中,有一个当前的偏航角),进入平衡模式:首先读取CH3通道的输入,用作油门量,从CH1通道和CH3通道读取输入,然后作为目标横滚以及目标俯仰,读取CH4通道输入,并在该处确定偏航的范围(-180--180),将当前的横滚俯仰偏航目标油门和当前油门数组(还有气压高度计的值,本板子上没有用到这个玩意,忽略)存入struct Quad_PID这个结构体中,以便后面进行PID运算时调用,俯仰和横滚调用Pitch_Roll_PID,但是偏航调用的是Yaw_PID,其实偏航的值也可以调用前面那一个,前面的两个用到的是PID的并联,后面的偏航用到的是单PID控制,在平衡模式中,我们看重的是俯仰和和横滚的调节,故在这两个地方进行了加深处理先通过目标值(俯仰横滚中的一个)定义一个随着目标量改变的动态P参数和I参数(因为在不同的目标量下,如果选用同一个P值,在误差小时,会产生超调,系统会很不稳定,所以这个地方是非常必要的,(11)至于这个地方P是怎样变化的,有待研究),求解出误差角度,当前的PID的单位是0.1度,故需要乘以10,P:用角度PID求出一个P的控制量,限定此控制量的范围-80---+80,然后对最近的一个陀螺仪的标定计算值,得出一个新的P的控制量,然后上面得到的两个控制量做差,作为一个P的控制量(特别说明,在目标量大时,这个,陀螺仪的给出的控制量会比较小,还有在起始阶段和峰值点,他的作用体现会很小,故角度PID在这时会起到主导作用)I:这个I的作用是消除静差,通过判断上面调节P值是产生的超调是否完成,来清除,这个积分项的值(这在程序中非常重要),这是I的一部分,另外一部分是通过陀螺仪的测量值,通过判断当前的角速度的方向来判断是否越过了平衡位置,来清除积分的值,这部分的积分量是在一个积分周期内,不断加大的;然后将两个积分的值相加得到新的积分量D:由于角度的微分恰好是陀螺仪测量值,而且陀螺仪对于震动没有加速度计敏感,故采用这个值来作为微分变量,通过连续三次的采样获得较为准确的微分变量值,然后通过横滚PID乘以浮动的PID以及微分值,还得加上角度PID乘以微分量,两者相加来得到微分量。最后得出PID的控制量1.由上面的(11)可知,调节飞机是必须每次保证在+-50度(这是程序中规定的最大角度,冲击也要差不多),这样才能保证一个比较好的P值2.在调节飞机的PID时,起主导作用的是哪一个P,角度PID还是横滚PID,但是我们却忽略了角度PID在这儿的作用3.在飞控中,角度PID一定会起作用,而横滚俯仰偏航PID会不会起作用这就不一定了(这得收到目标值得约束)。4.D的作用称之为抑制,原本以为他抑制会在调飞机的途中起到抑制,但是这是不一定的,在飞机还未到到理论知识,他会增强P的作用,出现超调之后,他会减小超调的出现在PID的控制部分,例如P的控制量进行计算式,后面有一个“/80”,这个是怎么来的,后面的I和D的控制量部分也出现了这样的问题,这个数值是不是原先是未知的,后来通过目标函数求最优时得出来的由于并联PID的控制相比较单PID的控制,多了一环,相当于是对PID各个控制量进行了一次修正

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